[發明專利]一種非等距雙螺旋折流板管殼式換熱器

無效

• 申請號: 201410038261.2
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103743269A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 趙建軍;趙桂鋒;閔春華;施乃溶
• 申請（專利權）人: 南通曙光機電工程有限公司
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F9/24
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 秦關華

技術領域

本發明涉及一種在石油、化工、電力，海水淡化等工業中使用的管殼式換熱器，具體是一種新型的非等距雙螺旋折流板管殼式換熱器。

背景技術

我國現在正處于高速發展階段，能源消耗極高，導致了能源安全和環境問題，其中提高能源利用效率和節能減排成為解決該問題的關鍵環節。在我國能源消耗中，工業占份額最大，超過能源消耗總量的70%，其中石油，化工，冶金，電力和熱力部門均是能源消耗大戶，這些高能耗部門中大量使用著各種換熱器。據統計，在現代化學工業中所用換熱器的投資大約占設備投資的30%，在煉油廠中換熱器占設備投資的40%左右，在海水淡化設備中所占比例更高。要提高我國工業領域的能源效率和經濟效益，針對高效節能換熱器的研發必不可少。

在管殼式換熱器中有冷熱兩種流體，一種流體在管內流動，另一種流體在殼側流動，通過換熱管進行熱量交換。通常在殼側設置折流板用來支撐管束，同時改變殼側流體流動方向，增加紊流以達到強化換熱的目的。在以前的折流板中，普通的單螺旋折流板僅能布置少量幾個螺距的折流板，而普通的折流板換熱器中布置的折流板數目遠多于此。這樣由于流道太短不利于流動漩渦的形成，又由于相鄰折流板之間有漏洞，部分流體從兩塊扇形折流板之間的三角區流走，即存在嚴重漏流問題，另外導致換熱器殼側流動阻力增加，也影響了換熱器的換熱性能。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種非等距雙螺旋折流板管殼式換熱器。

本發明包括固定管板、殼體、換熱管、折流板組、中間固定管，所述的多個平行設置的換熱管組成的換熱管束穿過折流板組設置在兩個固定的管板之間，折流板組是由四塊四分之一扇形折流板搭接后構成的帶有兩個螺旋流道的螺旋形式，所述螺距流道沿著流動軸線方向逐漸增大。

本發明的扇形折流板可以是六分之一扇形，由六塊所述扇形折流板組成折流板組，形成兩個螺旋流道。

本發明第一組折流板組上的每塊折流板與水平成15度角，以后每組折流板上每塊折流板與水平夾角逐漸增大，從而增大螺距。

本發明第一組折流板組上的每塊折流板與水平成50度角，以后每組折流板上每塊折流板與水平夾角逐漸減少，從而減少螺距。

本發明所述螺旋的折流板螺旋角按流體流向依次增大或者依次減小或者交錯變換。

本發明其連續的螺旋通道可以是左手螺旋也可以是右手螺旋。

本發明對單螺旋折流板換熱器進行了改進，采用了雙螺旋折流板，四個四分之一扇形經行點搭接形成一個折流板組，流體在扇形折流板組的導流作用下形成兩個螺旋流道，流體在向前流動的過程中連續改變方向，產生漩渦從而強化換熱，另外兩個螺旋流道保證了流動的連續性，流體不會從三角區漏流，充分與換熱管束經行換熱，提高換熱效率。傾斜的扇形折流板使流體流向平穩改變，降低流動壓損，減少震動。改進后的換熱器能夠使流體按照更加合理的方式流動，增加殼程流體的流速，不易結垢，不存在漏流，使換熱器結構更加緊湊，大大的降低流動阻力，提高換熱效率，使換熱管束穩定性良好，提高了換熱器的使用壽命。

本發明也對等螺距折流板換熱器經行了改進，采用了非等螺距折流板換熱器，提高了換熱器的綜合換熱性能，相同壓降下換熱系數較高并且流動阻力較小，尤其適合高粘度的流體。

本發明對中間加套管的雙殼程管殼式換熱器也經行了改進，在兩個螺旋通道中間流體可以經行對流換熱，強化了殼體中心處和外圍流體的混合，強化換熱。

附圖說明

????圖1為非等距雙螺旋折流板管殼式換熱器結構示意圖；

圖2為非等距雙螺旋折流板管殼式換熱器折流板組排列方式結構示意圖；

圖3為非等距雙螺旋折流板管殼式換熱器部分折流板搭接示意圖。

具體實施方式

由圖1所示：該非等距雙螺旋折流板管殼式換熱器包括固定管板1，殼體2，換熱管3，折流板組4，中間固定管7，多個平行設置的換熱管3組成的換熱管束穿過折流板4固定在兩個固定管板1之間，折流板組有四塊四分之一扇形折流板點搭接后構成。折流板組形成兩個螺旋通道5、6。折流板組4中的的每塊折流板與水平傾角一樣，傾角e在5~50度之間，且向流動方向折流板組中的每個折流板與水平的傾角逐漸增大或者減少。

冷（熱）介質由殼體2上的進口進入，在殼程中經過兩個獨立螺旋通道5,6再由殼體2上的出口流出，熱（冷）介質由一端固定管板1進入，流經多個平行設置的換熱管3組成的換熱管束，在由另外一端固定管板1流出。不等距雙螺旋通道5、6不僅可以避免流動死區，而且可以提高單位壓降，減少流動阻力，強化換熱。